多年来,电法技术在寻找国民经济发展急需的各种矿藏方面做出了很大的贡献。双频激电法是电法勘探的重要方法之一,该方法是由中国工程院院士、中南大学何继善教授研究实现的一种新的激发极化“变频法”,其核心是把两种频率的方波电流叠加起来,形成双频组合电流(高、低两种频率),同时供入并同时测量该两种频率的电流经大地传导后的电位。该方法有抗干扰能力强、受电流变化影响小、观察速度快等优点。该方法自从70年代问世,在何院士的带领下相继研发出了一系列的基于该理论的双频激电仪,而且广泛应用在寻找金属矿产资源、地下水勘查和工程地质勘查等方面,取得了良好的应用效果。基于近年来许多新的电子器件和先进的仪器技术越来越多的应用在地球物理仪器行业中来,本课题以高精度ADC、ARM处理器以及虚拟仪器技术为基础,结合双频激电法勘探理论,根据当前仪器发展趋势,自主开发能够有较高测量精度、较快测量速度的基于ARM高速微处理器的双频激电仪接收机样机。系统在硬件方面由电场传感器、信号调理电路(放大电路、带通滤波器、比较电路、ADC等)、电源转换电路、ARM微处理器及PC上位机几个部分组成。Ag/Agcl不极化电极为测量电极MN,把电场信号从大地提取出来,输入到信号调理电路。信号调理电路包括放大部分、带通滤波部分和ADC部分。前置放大电路、低通滤波电路、程控增益主放大电路三部分组成放大部分,前置放大主要使用仪表放大器把MN信号差分计算并加以适当放大,低通滤波主要滤除高频噪声,主放大器用程控增益放大芯片,实现系统增益可四档调节。带通滤波部分使用开关电容有源滤波器MAX260,该芯片内部含有两个独立的可编程二阶开关电容滤波器,分别为滤波器A、滤波器B,其中滤波器A为低频点带通滤波器,滤波器B为高频点带通滤波器,通过ARM微处理器对其中心频率、Q值、工作模式等进行编程设置。ADC选用的是多量程、低功耗、16位逐次逼近型模数转化器MAX1303,该ADC的特点是外围电路简单,芯片内部自带时钟和基准电源,单电源供电可以实现双极性采集,并可以多路信号同时输入,满足系统设计要求。主处理器使用的是意法半导体推出的基于Cortex-M3内核的RISC的ARM微控制器,为了方便系统开发,节约时间,本系统采用ALENTEK MiniSTM32开发板,该开发板以STM32F103RBT6作为MCU,配合SD卡存储、LCD显示,三个串口的通讯等外围设备,完成开发。系统软件方面主要由两部分组成,ARM的控制程序和上位机图形界面程序。ARM控制程序主要是基于RealView MDK平台编写负责程控放大增益的调节、带通滤波器的设置、模数转换和视幅频率及视电阻率的计算、显示、存储和上传等功能的控制程序。上位机图形界面程序主要是利用LabVIEW虚拟仪器软件平台建立一个人机交互界面,可以通过串口与下位机通讯,方便仪器自检、参数设置、实时数据观测、数据回放及数据预处理等功能。系统在软硬件设计调试完成后进行了一系列的测试,其中包括电路主要模块的测试,建立阻容网络对视幅频率和视电阻率进行测试并将实测值与理论值进行了对比分析,在水槽实验室中对铜盒子进行了一系列的测试,均取得了较好的效果,圆满完成了设计任务。最后对本论文所做的这些工作做了总结,并提出了设计过程中发现的不足,为后续的研究提出了建议和思路。